ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ МОЛОТ Советский патент 1973 года по МПК B21J7/26 

1

Изобретение относится к области кузнечнопрессового машиностроения и предназначено для обработки давлением труднодеформируемых металлов и сплавов, а также для обработки крупногабаритных листовых деталей.

Известен высокоскоростной молот, в корпусе которого смонтирована камера сгорания, имеющая выхлопное отверстие с установленным в нем управляемым выхлопным клаланом и соединенный с камерой сгорания рабочий цилиндр с поршне.м, подпоршневая полость которого соединена трубопроводов через управляемый клапан с выхлопной магистралью, а также две емкости с топливными компонентами, соединенные трубопроводами через управляемые краны с камерой сгорания, и механизм управления кранами и клапанами.

Предлагаемый молот отличается от известного тем, что, с целью повышения энергоемкости, к. п. д. и обеспечения возможности регулирования энергии удара, механизм управления кранами и клапанами выполнен в виде двух золотников, внутренние полости которых соединены с надклапанными полостями управляемых выхлопных клаланов камеры сгорания и рабочего цилиндра, и смонтированного на станине двуплечего рычага, взаимодействующего одним концом с профилированной планкой, закрепленной на бабе.

а другим, поочередно со штоками плунжеров золотников, а также микровыключателя, взаи.модействующего со штоком плунжера золотника, соединенного с надклапанной полостью

выхлопного клапана камеры сгорания, при этом камера сгорания разъединена перегородкой со смонтированны.м в ней подпружиненным перепускны.м клапаном, взаимодействующим с хвостовико.м штока поршня рабочего цилиндра, на две полости, одна из которых, служащая для смешивания топливных компонентов и воспла.менения смеси, через золотник, сообщающийся с выхлопным клапано.м рабочего цилиндра, соединена с подпоршневой полостью рабочего цилиндра, а другая, слулсащая для передачи энергоносителя в рабочий цилиндр, соединена дополнительной магистралью с установленным в ней отсечным краном, электрически связанным с

упомянутым микровыключателем, с надклапанной полостью клапана, установленного в выхлопно.м отверстии камеры сгорания.

Конструктивная схема предлагае.мого высокоскоростного молота представлена на чертеже.

лМолот имеет следующие основные элементы: емкость 1, выполненную в виде баллона, в котором помещен запас одного из топливных компонентов (например, азотная кислота) под избыточ111;.1м постоянным лавлсние.м Pi, имеющую на выходе запирающий кран Хь далее -по трубопроводу за ннм расположен клапан 2 односторон-вего действия. Этот клапан пропускает компонент под указанным избыточным давлением, но препятствует возврату назад в емкость /. Сквозь клапан 2 толливныи компонент может поступать в дозатор , выполненный в виде ступенчатого плаваЮЩего порщня, меньшая ступень которого обращена в сторону поступающего компонента. Аналогично выполнена магистраль второго топливного компонента (фурфуролового спирта), которая содержит емкость 4 под избыточным давлением PZ, запирающий кран KZ, клапан 5 одностороннего действия и дозатор 6. Б свою очередь, камера сгорания 7, и-мея сообщение с меньщими ступенями дозаторов ; и 6, общим трубопроводом сообщена с большей ступенью дозатора. Камера сгорания 7 представляет собой емкость в виде сферы (или цилиндра), разделенную на две полости, сообщающиеся между собой (Клапаном 8 перепуска. Последний подпружинен и имеет нормальное положение «закрыто. НиЖНяя полость камеры сгорания 7 посредством выхлопного клапана 9 поплавкового типа может быть сообщена с атмосферой. Поплавок клапана 9 подпружинен в исходное его положение - «закрыто, Для управления работой выхлопного клапана 9 имеющаяся в нем полость Т трубопроводом сообщена с нижней полостью камеры сгорания, при этом на трубопроводе расположен отсечной кран Кз- КрОМе того, этот же трубопровод своим противоположным концом сообщен с .полостью плунжерного золотника 10, расположенного на станине 11 молота. Нижняя часть станины примыкает к щаботу 12. Каэдера сгорания 7 расположена на цилиндре, в полости которого помещена поршневая часть штока 13, соединенного с бабой, несущей на себе обрабатывающий инструмент и спрофилированную планку 14. Обращенная к камере сгорания поршневая часть штока 13 имеет хвостовик для запирания камеры сгорания 7. В процессе работы молота XIBOCTOвик также вступает во взаимодействие со штоком перепускного клапана 8. Для сообщения с атмосферой подпорщневой полости цилиндра (во время рабочего хода) имеется поплавковый выхлопной клапан 15, расположенный на станине // у нижнего конца цилиндра. Кроме того, подпорщневая полость цилиндра обводным (относительно клапана 8) трубопроводом сообщена с полостью плунжерного золотника 16, с этой же полостью золотника сообщена полость Т клапана 15, а также посредством клапана 17 одностороннего действия - с верхней полостью камеры сгорания 7, причем расположение клапана 17 обеспечивает перетекание газа только в сторону полости золотника 16. Золотники 16 и 10 имеют окна Oi и Og (соответственно), посредством которых полости золотников могут быть соединены с атмосферой. Имеющаяся на бабе спрофилированная планка J4 в процессе работы молота входит во взаимодействие с коромысло.м 1, способным одним из своих плеч воздействовать на Ш1унл.еры золотников 1б и W. ha коромысле Iti установлена кнопка КП пуска молота, а для управления отсечным краном Кз имеется микровыключатель MI, расположенный на станине 11 ъ зоне действия плунжера золотника Ю. Порядок работы предлагаемого молота. Исходное взаимное расположение основных элементов представлено на чертеже. При этом краны Ki и К2 закрыты, а кран Дз открыт. ,11ри открывании кранов Ai и Kz топливные компоненты, находящиеся под избыточным давлением в емкостях 1 л 4, сквозь клапаны 2 м 5 поступают в дозаторы 3 v. 6 соответственно, а затем в верхнюю полость камеры сгорания, где сразу начинается процесс горения. Образовавшиеся газы высокого давления помогают удерживать перепускной клапан 8 в закрытом положении и вместе с тем поступают в больщую ступень дозаторов 3 и ь, вытесняя компоненты в полость горения и обеспечивая запирание клапанов 2 и 6, а также поступают сквозь клапан 17 и полость золотника 16 в полость Г клапана 15, заперев последний, и по обводному трубопроводу - в подпоршневую полость цилиндра, заставляя шток 13 сместиться в крайнее верхнее положение. При этом хвостовик штока воздействует на плунжер клапана 8, открывая последний. В результате газы высокого давления заполняют нижнюю полость камеры сгорания и полость Г клапана 9, запирая последний (кран K.Z открыт). Шток 13 продолжает оставаться в крайнем верхнем положении, поскольку предусмотрен необходимый выбор соотношения площадей торца хвостовика, запирающего камеру сгорания, и подпоршневого торца. Воздействием на кнопку К.П, расположенную на коромысле 18, смещают плунжер золотника 16 вверх, тем самым сообщая полость Г клапана 15 с окном Oi золотника, ведущим в атмосферу. В результате клапан 15 открывается, обеспечивая быстрый выброс газа высокого давления из подпоршневой полости цилиндра. Молот совершает рабочий ход. Во время рабочего хода верхняя полость камеры сгорания и большие ступени дозаторов 3 -л 6 остаются сообщенными с окном О золотника 16, а клапан 8 под действием своей пружины закрыт. В результате происходит выброс отработаиного газа из верхней полости камеры сгорания и из больщих ступеней дозаторов, благодаря чему в дозаторы поступают свежие порции топливных компонентов, а поскольку с приходом штока 13 в нижнее крайнее положение коромысло 18 и золотник 16 занимают позицию, показанную на чертеже, при которой в верхней полости камеры сгорания снова начинается процесс сгорания, то 3 подпоршневую полость снова поступают газы высокого давления, заставляющие подвижные части хмолота смещаться вверх. При этом обратном движении спрофилированная планка 14 посредством коромысла 18 смещает .вниз шток золотника 10, сообщая полость Т Клапана 9 с атмосферой через окно 02 золотника 1G. Вместе с тем плунжер золотника 10, воздействуя на микровыключатель MI, подает команду на закрытие отсечного крана /Сз. В итоге в процессе обратного хода открыт клапан 9, обеспечивающий выброс в атмосферу отработанного газа из нижней полости камеры сгорания.

С приходов. штока 13 в верхнее положение закрывается клапан 9, открывается кран /Сз, и мслот готов к очередному циклу.

Предмет изобретения

Высокоскоростной молот, в корпусе которого смонтирована камера сгорания, имеющая выхлопное отверстие с установленным в нем управляемым выхлопным клапаном и соединенный с камерой сгорания рабочий цилиндр с поршнем, подпоршневая полость которого соединена трубопроводом через управляемый клапан с выхлопной магистралью, а также две емкости с топливными компонентами, соединенные трубопроводами через управляемые краны с камерой сгорания, и

механизм управления «ранами и клапанами, отличающийся тем, что, с целью повышения энергоемкости, к. п. д. и обеспечения возможности регулирования энергии удара, механизм управления кранами и клапанами выполнен в виде двух золотников, внутренние полости которых соединены с надклапанными полостями управляемых выхлопных клапанов камеры сгора-ния и рабочего цилиндра, и

смонтированного на станине двуплечего рычага, взаимодействующего одним кондом с профилированной планкой, закрепленной еа бабе, а другим, поочередно со штоками плунжеров золотников, а также микровыключателя, контактирующего со штоком плунжера золотника, соединенного с надклепанной полостью выхлопного клапана камеры сгорания, при этом камера сгорания разъединена перегородкой со смонтированным в ней подпружиненным перепускным клапано-м, взаимодействующим с хвостовиком штока поршня рабочего цилиндра, на две полости, одна из которых, служащая для смешивания топливных компонентов и воспламенения смеси,

через золотник, сообщающийся с выхлопным клапаном рабочего цилиндра, соединена с подпоршневой полостью рабочего цилиндра, а другая, служащая для подачи энергоносителя в рабочий цилиндр, соединена дополнительной магистралью с установленным в ней отсечным кранам, электрически связанным с упомянутым микровыключателем, с надклапанной полостью клапана, установленного в выхлопном отверстии камеры сгорания.